Agata Wygocka-Domagałło, dr inż. Wyroby budowlane Podział ze względu na pochodzenie

Transkrypt

1 Literatura Materiały budowlane Agata Wygocka-Domagałło, dr inż. Katedra Fizyki Budowli i Materiałów Budowlanych Budownictwo ogólne. Tom 1. Materiały i wyroby budowlane. Praca zbiorowa pod kierunkiem Prof. dr hab. inż. B. Stefańczyka, Arkady, Warszawa 2005 Szymański E., Kołakowski J.: Materiały budowlane z technologią betonu. OWPW, Warszawa 1996 Gantner E., Wrońska Z. Wędrychowski W., Nicewicz S.: Materiały budowlane z technologią betonu. Ćwiczenia laboratoryjne. OWPW, Warszawa 2000 E. Szymański: Materiałoznawstwo budowlane z technologią betonu. Tom 1+2. OWPW, Warszawa 2002 Szczecin, 2016 Literatura Literatura E. Osiecka: Materiały budowlane. Właściwości techniczne i zdrowotne. OWPW, Warszawa 2002 E. Osiecka: Materiały budowlane. Spoiwa mineralne, kruszywa. OWPW, Warszawa 2005 E. Osiecka: Materiały budowlane. Kamień, ceramika, szkło. OWPW, Warszawa 2010 Mickiewicz D., Lipczyńska I., Rucińska T.: Materiały i wyroby budowlane cz. II. WUPS, Szczecin 1998 JamrożyZ.: Beton i jego technologie. Nowe wydanie uwzględniające normę PN-EN Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008 MatyszewskiT., Mickiewicz D.: Materiały i wyroby budowlane stosowane w inżynierii sanitarnej -cz. I.WUPS, Szczecin 1983 MatyszewskiT., Mickiewicz D.: Materiały i wyroby budowlane stosowane w inżynierii sanitarnej -cz. II. Metale i wyroby z metali. WUPS, Szczecin 1984 Aprobaty Techniczne i Certyfikaty dopuszczenia do stosowania w budownictwie Normy PN, PN-EN, EN ISO, PN-EN ISO, ISO Aktualne czasopisma przedmiotowe: Materiały Budowlane, Cement Wapno Beton, Przegląd Budowlany, Inżynieria i Budownictwo, Murator, Warstwy, Izolacje Wprowadzenie Wyroby budowlane Produkty wytworzone lub przetworzone (substancje, ciała fizyczne) w celu zastosowania w obiekcie budowlanym w sposób trwały (także do jego naprawy, remontu, modernizacji), posiadające właściwości użytkowe, umożliwiające prawidłowo zaprojektowanym i wykonanym obiektom budowlanym spełnienie wymagań podstawowych wg ustawy Prawo budowlane Klasyfikacja materiałów budowlanych Podział ze względu na pochodzenie Naturalne kamień, drewno, trzcina, słoma, itd. Z przeróbki surowców naturalnych ceramika, szkło, metale, spoiwa, kruszywa, wypalane z gliny, lepiszcza bitumiczne, wyroby drewnopochodne, betony, zaprawy. Syntetyczne tworzywa sztuczne, powstające na drodze syntezy chemicznej związków organicznych. Z odpadów przemysłowych. 1

2 Klasyfikacja materiałów budowlanych Klasyfikacja materiałów/wyrobów budowlanych Podział ze względu na właściwości techniczne Konstrukcyjne (nośne) przenoszące obciążenia mechaniczne, np. beton, żelbet, stal; Niekonstrukcyjne nie przenoszą obciążeń mechanicznych; Termoizolacyjne; Hydroizolacyjne; Dźwiękoizolacyjne; Itd. Podział ze względu na przeznaczenie Elementy murowe Elementy stropowe Wyroby do pokryć dachowych Izolacyjne Wyroby do ochrony przed korozją Wyroby instalacyjne Wyroby wykończeniowe Właściwości materiałów/wyrobów budowlanych fizyczne mechaniczne chemiczne higieniczne technologiczne Dzięki określonym właściwościom materiałów/wyrobów budowlanych, budynek z nich wykonany spełnia tzw. podstawowe wymagania: bezpieczeństwo konstrukcyjne bezpieczeństwo pożarowe bezpieczeństwo użytkowe higiena, zdrowie, środowisko ochrona przed hałasem oszczędność energii gęstość, gęstość objętościowa, szczelność, porowatość, wilgotność, nasiąkliwość, przesiąkliwość, przepuszczalność pary wodnej, kapilarność, higroskopijność, przewodność cieplna, pojemność cieplna, odporność na zamrażanie, ogniotrwałość, odporność ogniowa i palność, rozszerzalność cieplna, radioaktywność naturalna, a także: dźwiękochłonność, stopień zmielenia, czas wiązania spoiw, skurcz, pęcznienie. a) b) cechy zewnętrzne np.: wymiary, kształt, makrostruktura; rozdrobnienie np.: uziarnienie, powierzchnia właściwa; związane ze strukturą materiału np.: masa, gęstość, porowatość. c) d) 2

3 Pory (pustki powietrzne) Szkielet materiału V o GĘSTOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA stosunek masy suchego materiału do jego objętości łącznie z porami. Wyrażana jest w kg/m 3, kg/dm 3, g/cm 3 Pory (pustki powietrzne) V p O Szkielet materiału V V o m s -masa próbki suchej, [g; kg] V o -objętość próbki z porami (objętość w stanie naturalnym), [cm 3 ; dm 3, m 3 ] V o = V + V p 14 GĘSTOŚĆ stosunek masy suchego materiału do jego objętości bez porów. Wyrażana jest w kg/m 3, kg/dm 3, g/cm 3 24 cm3 20 cm3 250 m s masa próbki suchej, [g; kg] 0 cm3 V objętość próbki bez porów (objętość absolutna), [cm 3 ; m 3 ] 15 Objętościomierz Le Chateliera o wysokości 25 cm 16 Metody oznaczania gęstości objętościowej: bezpośrednia na próbkach regularnych, jeżeli uwarstwienie, pęknięcia i inne cechy strukturalne nie stanowią przeszkody w uzyskaniu próbki o kształcie prostej bryły geometrycznej, hydrostatyczną gdy materiał nie odpowiada wymaganiom wymienionym w poprzednim punkcie. 17 Określając gęstość objętościową materiału metodą hydrostatyczną należy wybrać z partii badanego materiału sześć próbek o kształcie nieregularnym, jednak zbliżonym do graniastosłupa lub sześcianu o wymiarach40mmx60mm.łączna masa próbeknie może być mniejsza niż 0,25 kg. Wszystkie próbki należy oczyścić z gliny, kurzu itp. zanieczyszczeń oraz ponumerować farbą niezmywalną w wodzie. Następnie próbki wysuszone do masy stałej w temperaturze C,nasycasięwodą. 3

4 31/10/2016 Po nasyceniu wodą każdą próbkę przeciera się lnianą ściereczką i następnie waży z dokładnością do 0,01 g w powietrzu (m1) oraz całkowicie zanurzoną Objętość próbki Vo oblicza się według wzoru: w zlewce z wodą na wadze hydrostatycznej (m2). o w którym: m1 - masa próbki zważonej w powietrzu, [g] m2 - masa próbki zważonej na wadze hydrostatycznej, [g] ρh - gęstość wody, g/cm3. 20 ρ ρ O Porównanie gęstości i gęstości objętościowej wybranych materiałów budowlanych Gęstość Gęstość Materiał objętościowa [g/cm3] [g/cm3] drewno 1,55 0,45 0,95 ceramika 2,7 1,8 1,95 beton zwykły 2,8 2,00 2,60 szkło okienne 2,65 2,65 stal 7,85 7,85 styropian 1,10 0,03 21 GĘSTOŚĆ NASYPOWA (dotyczy tylko materiałów sypkich) - stosunek masy do objętości kruszywa w stanie luźnym lub zagęszczonym, niezależnie od stopnia jego wilgotności. Wyrażana jest w kg/m3, kg/dm3, g/cm3 mkr - masa kruszywa, Vkr - objętość kruszywa. 23 4

5 SZCZELNOŚĆ określa zawartość substancji materiału w jednostce jego objętości : POROWATOŚĆ określa zawartość wolnych przestrzeni (porów) w jednostce objętości materiału: S -szczelność ρ -gęstość ρ o - gęstość objętościowa 25 P -porowatość S -szczelność ρ -gęstość ρ o - gęstość objętościowa 26 Porowatość wybranych materiałów budowlanych Bazalt do 4% Granit 4-6% Ceramika porowata do 20% Szkło zwykłe 0% Metale 0% WILGOTNOŚĆ zawartość wilgoci w materiale; określa stosunek masy wody zawartej w materiale do masy suchego materiału: m w -masapróbkiwstaniewilgotnym[g] m s -masapróbkiwstaniesuchym[g] Temperatura suszenia!!! 28 WILGOTNOŚĆ JEST CECHĄ ZMIENNĄ Zależy od: temperatury otoczenia ciśnienia panującego wilgotności względnej otoczenia 29 WILGOTNOŚĆ WZGLĘDNA POWIETRZA wyrażony w procentach stosunek ilości pary wodnej w powietrzu do maksymalnej ilości pary wodnej w powietrzu przy tej samej temperaturze powietrza. ρ ϕ = ρ ρ ϖ -masa pary wodnej znajdująca się w 1m 3 powietrza, [kg/m 3 ] '' ρ -wilgotność nasycenia, maksymalna zawartość pary wodnej ϖ znajdująca się w 1m 3 powietrza, [kg/m 3 ] ϖ '' ϖ 30 5

6 W celu zminimalizowania ryzyka wystąpienia problemów związanych z korozją, pleśnią i co za tym idzie estetyką budynku, wilgotność względna (poza sytuacjami tymczasowymi) nie powinna przekraczać 70-80%. Wyższa wilgotność powietrza od podanej powyżej jest wysoce niekomfortowa dla przebywających w pomieszczeniu ludzi. Dla porównania, średnia wilgotność względna w lesie deszczowym wynosi 75-90%. NASIĄKLIWOŚĆ zdolność do wchłaniania wody przez materiał. Wyróżnia się: nasiąkliwość wagową nasiąkliwość objętościową NASIĄKLIWOŚĆ WAGOWA określa procentowy stosunek masy wody pochłoniętej przez materiał do jego masy w stanie suchym. NASIĄKLIWOŚĆ OBJĘTOŚCIOWA określa procentowy stosunek objętości wody wchłoniętej przez materiał do objętości tego materiału w stanie suchym. O m n m s -masa próbki nasyconej wodą [g] -masa próbki wysuszonej do stałej masy [g] 33 m n -masapróbkinasyconejwodą[g] m s -masapróbkiwysuszonejdostałejmasy[g] V o -objętośćpróbkiwstaniesuchym[cm 3 ] 34 NASIĄKLIWOŚĆ JEST CECHĄ STAŁĄ Zależy od: porowatości struktury porowatości charakteru porów PRZESIĄKLIWOŚĆ zdolność materiału do przepuszczania wody pod ciśnieniem. Stopień przesiąkliwości mierzy się ilością wody przechodzącej przez 1 cm 2 próbki w ciągu 1 godziny przy stałym ciśnieniu. Wartość tego ciśnienia zależy od warunków, w jakich dany materiał będzie pracował. Przesiąkliwość materiału zależy od jego szczelności i budowy. 35 6

7 PRZEPUSZCZALNOŚĆ PARY WODNEJ miarą przepuszczalności pary wodnej jest współczynnik paroprzepuszczalności δ, który wyraża ilość pary w gramach, δ = m d, F t p m-masa pary wodnej, [g] g ( m h Pa) jakąprzepuszczamateriałopowierzchni1 m 2 igrubości1mw ciągu 1 godziny, jeżeli różnica ciśnień pary między przeciwległymi powierzchniami wynosi 1 Pa. d-grubość próbki, [m] p - różnica ciśnień, [Pa] F powierzchnia próbki, [m 2 ] t -czas przenikania pary wodnej, [h] 38 Współczynniki paroprzepuszczalności δ wybranych materiałów budowlanych Para wodna w pomieszczeniu Człowiek g/h Rodzaj materiału δ Szkło, blacha 0 Beton zwykły Ceramika porowata Drewno 6, Beton komórkowy Łazienka Kuchnia Suszenie bielizny Kwiaty Każdy m 3 wody g/h g/h g/h 5 20 g/h 40 g/h KAPILARNOŚĆ (włoskowatość) zdolność do podciągania wody przez włoskowate, otwarte kanaliki materiału(kapilary) pozostającego w kontakcie z wodą. Przykład występowania kapilarnego podciągania wody -ze względu na kapilarność wyrobów ściennych, podczas wznoszenia budynków, układa się warstwę poziomej izolacji przeciwwilgociowej, która uniemożliwia podciąganie wody z zawilgoconego gruntu. 7

8 Wysokość podciągania kapilarnego zależy od: σ napięcie powierzchniowe wody[j/m 2 ] γ w ciężarobjętościowy wody[kn/m 3 ] r średnica kapilary[m]. HIGROSKOPIJNOŚĆ zdolność do wchłaniania wilgoci z otaczającego go powietrza. Wyroby higroskopijne mają zwykle podwyższoną wilgotność. Małą higroskopijnością odznaczają się np. wyroby ceramiczne. Dużą higroskopijnością odznacza się np. drewno PRZEWODNOŚĆ CIEPLNA zdolność do przewodzenia strumienia ciepła, powstającego na skutek różnicy temperatury na zewnętrznych powierzchniach wyrobu budowlanego. Właściwość tę charakteryzuje współczynnik przewodzenia ciepła λ. WSPÓŁCZYNNIK PRZEWODZENIA CIEPŁA (λ) równy jest ilości ciepła przepływającego w ciągu 1 godziny przez jednolitą(jednorodną) warstwę wyrobu budowlanego opowierzchni1m 2 igrubości1m,jeżeliróżnicatemperatury po obu stronach warstwy wynosi 1K. Q b λ =, W /( m K ) F ( t t ) T 2 1 gdzie: Q ciepło, b grubość, T czas, F powierzchnia Zależy od: porowatości, wielkości i struktury porów wilgotności materiału gęstości objętościowej temperatury składu chemicznego 47 Współczynnik przewodności cieplnej wybranych materiałów/wyrobów budowlanych Rodzaj materiału Współczynnik λ[w/m K] Styropian 0,037 0,045 Płyty pilśniowe porowate 0,058 0,069 Drewno sosnowe 0,163 0,300 Beton komórkowy 0,160 0,275 Mur z cegły pełnej 0,756 Szkło okienne 1,000 Beton zwykły 1,220 1,50 Granit 3,200 3,50 Stal 58,00 8

9 ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA właściwość materiału/ wyrobu wyrażająca się zmianą wymiarów pod wpływem wzrostu temperatury. Wielkością charakterystyczną rozszerzalności cieplnej jest: współczynnik cieplnej rozszerzalności liniowej α t to przyrost względnej długości przy ogrzaniu o 1 C (1K) l α t = l t l różnica długości na początku i końcu pomiaru l 0 długość pierwotna t różnica temperatur 0 Rodzaj materiału Współczynnik α [1/K] Stal Beton Ceramika Szkło współczynnik cieplnej rozszerzalności objętościowej β - oznacza przyrost objętości przy ogrzaniu o 1 C WSPÓŁCZYNNIK ROZMIĘKANIA dla ciał izotropowych: gdzie : R n -wytrzymałość w stanie nasycenia wodą [MPa] R s -wytrzymałość w stanie suchym [MPa] 52 ODPORNOŚĆ NA ZAMRAŻANIE (1) odporność materiału/wyrobu na zamarzającą wodę w jego porach. Jeżeli materiał/wyrób nasycony wodą nie wykazuje podczas wielokrotnego zamrażania i odmrażania widocznych oznak rozpadu lub znaczniejszego obniżenia wytrzymałości, mówimy o nim, że jest odporny na zamrażanie. ODPORNOŚĆ NA ZAMRAŻANIE (2) właściwość polegająca na przeciwstawianiu się całkowicie nasyconego wodą materiału/wyrobu niszczącemu działaniu zamarzającej wody, znajdującej się wewnątrz materiału/wyrobu po wielokrotnym zamrażaniu i odmrażaniu. 9

10 Ocena mrozoodporności polega na: ocenie makroskopowej-stwierdzeniu, czy badany materiał/wyrób ulega zniszczeniu (powstanie rys, złuszczeń, pęknięć, rozwarstwień lub zaokrągleń, krawędzi i naroży, itp.) określeniu zmiany masy próbki ubytek masy, oznaczony na podstawie masy próbek po badaniu i przed badaniem max.stratamożewynieść5%.ubytekmasy m (stratę) oblicza się wg wzoru: gdzie: m 1 -masa próbki przed badaniem [g] m-masa próbki po badaniu [g] 56 określenie spadku wytrzymałości - porównanie wytrzymałości na ściskanie próbki przed zamrażaniem i po ostatnim zamrożeniu (max. strata wytrzymałości wynosi 20%) OGNIOTRWAŁOŚĆ trwałość kształtu materiału podczas długotrwałego działania wysokiej temperatury. Do ogniotrwałych zalicza się materiały, które wytrzymują długotrwałe działanie temperatury powyżej 1580 C bez odkształceń i rozmiękczenia(np. wyroby szamotowe). R c1 - wytrzymałość na ściskanie próbki nasyconej wodą po ostatnim zamrożeniu[mpa] R c2 - wytrzymałość naściskaniepróbki nasyconej wodąprzed zamrażaniem[mpa] 57 OGNIOODPORNOŚĆ: wiąże się z ochroną przeciwpożarową budynków, dotyczy zarówno wyrobów budowlanych, jak i całych elementów budynków (np. ścian, stropów), które mogą być wykonane z więcej niż z jednego materiału/wyrobu, w zależności od czasu jaki wytrzymuje materiał/wyrób czy też element budowlany podczas badania, kwalifikuje się go do odpowiedniej klasy odporności ogniowej. RADIOAKTYWNOŚĆ NATURALNA radioaktywność naturalna materiałów/wyrobów budowlanych wpływa na warunki higieniczno-zdrowotne w środowisku mieszkalnym i może stanowić zagrożenie zdrowia mieszkańców. Zagrożenie radiacyjne może występować wewnątrz budynków, jak i na obszarach większych aglomeracji, gdzie między innymi są skupione odpady przemysłowe, jak np. żużle paleniskowe i hutnicze. Odpady te z reguły zawierają zwiększone ilości naturalnych pierwiastków promieniotwórczych w porównaniu z innymi surowcami mineralnymi. 10

11 Badania kontrolne polegają na oznaczeniu stężenia: potasu 40 K [SK],radu 226 Ra [SRa] i toru 232 Th [STh]. Do oceny badanego materiału/wyrobu, przyjęto dwa współczynniki kwalifikacyjnef 1 if 2 : f 1 =0,00027 S K + 0,0027 S Ra +0,0043 S Th f 2 = S Ra Bq/kg Pierwiastki radioaktywne mogą być zawarte w surowcach odpadowych, które stosuje się do produkcji materiałów/wyrobów budowlanych. Średnie stężenia radionuklidów naturalnych w wybranych surowcach i materiałach Rodzaj surowca lub materiału bud. Stężenie radionuklidu [Bq/kg] Potas K-40 Rad Ra-226 Tor Th-228 Współczynnik f1 Współczynnik f2 wapno ,09 24 piasek ,12 8 margiel ,18 21 glina ,50 47 ił ,48 38 popioły lotne , żużel (miedź) , fosfogips , cement ,27 48 beton ,45 65 ceramika bud , Zjawiska radiacyjne Zjawiska radiacyjne Średnie oraz ekstremalne (minimalne i maksymalne) wartości współczynników kwalifikacyjnych niektórych wyrobów budowlanych: 1 - beton komórkowy piaskowy, 2 - beton komórkowy popiołowy, 3 - beton zwykły, 4 - keramzytobeton, 5 - cegła i wyroby ceramiczne, 6 - żużlobeton, 7 - cegła silikatowa. wg. Osieckiej E.: Materiały budowlane-właściwości techniczne i zdrowotne.oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002 Średnie oraz ekstremalne (minimalne i maksymalne) wartości współczynników kwalifikacyjnych niektórych wyrobów budowlanych: 1 - beton komórkowy piaskowy, 2 - beton komórkowy popiołowy, 3 - beton zwykły, 4 - keramzytobeton, 5 - cegła i wyroby ceramiczne, 6 - żużlobeton, 7 - cegła silikatowa. wg. Osieckiej E.: Materiały budowlane- właściwości techniczne i zdrowotne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002 Cechy te zależą od: budowy wewnętrznej materiałów/wyrobów porowatości stanu zawilgocenia kierunku działania sił przy materiałach/wyrobach anizotropowych temperatury 11

12 WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE - wyraża się stosunkiem siły ściskającej F c do przekroju poprzecznego próbki A: WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE jest to największe naprężenie, jakie jest w stanie przenieść próbka badanego materiału/wyrobu podczas ściskania. Schemat oznaczania wytrzymałości na ściskanie F c siła ściskająca niszcząca próbkę [N] A przekrój poprzeczny próbki, prostopadły do kierunku działania siły [mm 2 ] Fc, jest wypadkową siły działającej na powierzchnię próbki A WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE wyraża się stosunkiem siły rozciągającejf r do przekroju poprzecznego próbki A: F r -siła rozciągająca niszcząca próbkę [N] A-przekrój poprzeczny próbki, prostopadły do kierunku działania siły [mm 2 ] WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE jest to największe naprężenie, jakie jest w stanie przenieść próbka badanego materiału/wyrobu podczas rozciągania. WYTRZYMAŁOŚĆ NA ZGINANIE wyraża się stosunkiem niszczącego momentu zginającego M z do wskaźnika wytrzymałości przekroju W elementu zginanego: Schemat oznaczania wytrzymałości na rozciąganie M z -moment zginający [N m] W-wskaźnik wytrzymałości przekroju [m 3 ] 12

13 Jeśli siła przyłożona jest w środku rozpiętości badanej próbki między dwoma podporami, moment zginający wynosi: W wypadku beleczki o przekroju prostokątnym wskaźnik wytrzymałości Wobliczamy według wzoru: gdzie: F-siła niszcząca [N] l- rozpiętość próbki między podporami [m] w którym: h- wysokość beleczki [cm] b- szerokość beleczki [cm] TWARDOŚĆ odporność danego materiału/wyrobu na wciskanie weń innego, o większej twardości (odporność na działanie siły skupionej). Zależnie od rodzaju materiału/wyrobu stosuje się różne metody pomiaru. Wzorce twardości uszeregowane w skali Mohsa od 1 (najbardziej miękki) do 10 (najtwardszy). Stopnie Minerał Uwagi twardości 1 Talk -Mg 3 [(OH) 2 Si 4 O 10 ] Bardzo miękki, rysuje się paznokciem 2 Sól kamienna - NaCl Gips -CaSO 4 2H 2 O Miękkie, rysują się paznokciem 3 Kalcyt -CaCO 3 Miękki, rysuje się ostrzem miedzianym 4 Fluoryt -CaF 2 Dość twardy, rysuje się drutem stalowym 5 Apatyt -Ca 5 F(PO 4 ) 3 Twardy, rysuje się nożem stalowym Ortoklaz -K[AlSi 3 O 8 ] Kwarc -SiO 2 Topaz-Al 2 F 2 SiO 4 Korund -Al 2 O 3 Diament-C Twarde, rysują szkło Bardzo twarde, przecinają szkło Metoda Brinella D średnica kulki, mm d średnica odcisku, mm P siła obciążająca, N 13

14 Metoda Rockwella (PN-91/H i PN-82/H-04362) K wartość stała, zależna od zastosowanego wgłębnika oraz skali twardości Rockwella [mm], h trwały przyrost głębokości odcisku [mm], c wartość działki elementarnej czujnika [mm]. Metoda Rockwella polega na wciskaniu dwustopniowym wgłębnika w postaci stożka diamentowego o kącie wierzchołkowym 120 stopni lub kulki stalowej o średnicy 1,588 mm lub 3,175 mm, przy określonych obciążeniach. K h HR = c ŚCIERALNOŚĆ podatność materiału na ścieranie. Określa się ją jako zmniejszenie wysokości próbki podczas badania normowego lub utratę masy próbki. Oznaczanie ścieralności naturalnych i sztucznych materiałów pochodzenia mineralnego, przeprowadza się na tarczy Boehmego. Płytkę kamienną w kształcie sześcianu o boku 7,1 cm mocuje się w uchwycie tak, aby przylegała do tarczy i odpowiednio obciąża siłą 300N. Tarczę posypuje się proszkiem ściernym (elektrokorundowym, w ilości 20g) i wprawia w ruch. Po 110 obrotach tarcza zatrzymuje się, próbkę mocuje się ponownie w uchwycie, przekręcając ją wokół osi pionowej o 90 i wprawia ponownie maszynę w ruch. Czynność tę powtarza się czterokrotnie. Następnie określa się stratę masy próbki na skutek tarcia materiału i oblicza ścieralność S według wzoru: M-strata masy próbki po 440 obrotach tarczy [g] A -powierzchnia próbki [cm 2 ] r o -gęstość objętościowa próbki [g/cm 3 ] lub S = 7,1- KRUCHOŚĆ cecha charakterystyczna dla materiałów, które nie wykazują odkształceń plastycznych pod działaniem sił zewnętrznych. Miarą kruchości, jest współczynnik kruchości. WSPÓŁCZYNNIK KRUCHOŚCI stosunek wytrzymałości na rozciąganie R r do wytrzymałości na SPRĘŻYSTOŚĆ zdolność materiału do przyjmowania pierwotnej postaci po usunięciu siły, pod wpływem której próbka materiału zmieniła swój kształt. Sprężyste właściwości materiału charakteryzuje moduł sprężystości E, obliczany ze wzoru: ściskanier c 14

15 w którym: σ - naprężenie powstające przy ściskaniu siłąf n [kn] próbki oprzekrojua[m 2 ] ε- odkształcenie sprężyste, wywołane naprężeniem s, obliczone ze stosunku zmiany długości Dl do długości pierwotnej l Przebieg krzywej na wykresie jest w początkowej fazie liniowy, jest to tzw. obszar prostej proporcjonalności naprężeń i odkształceń, dalej już zależność ma charakter krzywoliniowy. PLASTYCZNOŚĆ zdolność materiału do zachowania odkształceń trwałych bez zniszczenia spójności np. glina, asfalt, metale, polimery. CIĄGLIWOŚĆ zdolność materiałów do przyjmowania dużych, trwałych odkształceń pod wpływem sił rozciągających, bez objawów zniszczenia np. metal, asfalt, lepiszcze bitumiczne. RELAKSACJA zanik w materiałach (spadek) naprężenia przy stałym obciążeniu. Właściwości chemiczne Oznaczanie cech chemicznych - określenie właściwości chemicznych materiału staje się konieczne wtedy, gdy zachodzące wewnątrz materiału procesy chemiczne grożą zniszczeniem lub obniżeniem jego wartości użytkowych. Właściwości chemiczne materiałów zależą przede wszystkim od ich składu chemicznego. Właściwości chemiczne Skład ten można podawać jako skład: pierwiastkowy tlenkowy mineralny Dziękuję za uwagę Oznaczenie właściwości chemicznych przeprowadza się w wyspecjalizowanych laboratoriach. 15